壓電傳感器的原理是基于一些晶體材料的壓電效應。目前，廣泛使用的壓電材料有應時和鈦酸鋇等。當這些晶體在壓力下發生機械變形時，在它們的相對側會產生相反的電荷。這種現象被稱為“壓電效應”。

主要用于壓電傳感器的壓電材料包括應時、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫鉀。其中，應時(二氧化硅)是一種天然晶體，在其中發現了壓電效應。在一定的溫度范圍內，壓電性質一直存在，但是當溫度超過這個范圍時，壓電性質就完全消失了(這個高溫叫做居里點)。由于電場隨應力的變化而略有變化(即壓電系數相對較低)，應時逐漸被其他壓電晶體取代。而酒石酸鉀鈉具有很大的壓電靈敏度和系數，但只能在低溫低濕環境下應用。磷酸二氫胺是一種人工晶體，能耐高溫高濕，因此得到了廣泛的應用。

現在壓電效應也應用于多晶，如壓電陶瓷，包括鈦酸鋇壓電陶瓷、PZT、鈮酸鹽壓電陶瓷、鈮酸鉛鎂壓電陶瓷等。

壓電效應是壓電傳感器的主要工作原理。壓電傳感器不能用于靜態測量，因為只有當回路具有無窮大的輸入阻抗時，才會節省外力后的電荷。實際情況并非如此，因此決定壓電傳感器只能測量動應力。

壓電傳感器主要用于測量加速度、壓力和力。壓電加速度計是一種常用的加速度計。它具有結構簡單、體積小、重量輕、使用壽命長的優點。壓電加速度計已廣泛應用于飛機、汽車、船舶、橋梁和建筑物的振動和沖擊測量，特別是在航空和航天領域。壓電傳感器也可以用來測量內燃機的壓力和真空度。也可用于軍事工業，如測量膛內槍、子彈發射瞬間膛壓和炮口沖擊波壓力的變化。它可以用來測量大壓力和小壓力。

壓電傳感器也廣泛應用于生物醫學測量。例如，心室導管麥克風由壓電傳感器制成。由于動態壓力測量如此普遍，壓電傳感器被廣泛使用。

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